上联板毕业设计Word下载.docx

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（2）深入到实习岗位，向有关技术人员认真学习生产技术，能够相对独立地分析生产中存在的问题并找出解决问题的措施。

（3）按照科技论文的规范式和要求撰写论文，字数不少于5000。

毕业设计包括三维软件进行零件造型并转化为三维工程图、参数的选择、工艺设计和机床夹具设计。

毕业设计包括零件的工艺分析、数控机床的选用，零件工艺方案设计，包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。

最终完成零件的机械加工工艺过程卡片，数控加工工序卡片，工件的定位和夹紧方案草图，数控刀具卡片，数控加工进给路线图。

1.3上联板的用途

摩托车方向器是一种异形体零件，是摩托车方向把手的组成零件，它的三个孔中分别联着三根轴，传动轴分别安装前车轮，传动轴上安装差速器，差速器与变速箱连接，变速器箱与发动机连接，前车轮和支架上安装平衡杆，前车轮上安装转向杆，转向杆上安装转向器，转向器与方向杆连接，方向杆的一端安装方向盘，车架上安装后悬挂架，后悬挂架上安装后车轮，车架上安装车座。

它有行驶稳定、安全、驾驶舒适，视野开阔，造价低等优点。

.

第二章五羊上联板的加工工艺过程分析

机械加工工艺设计：

所加工零件是铸件，是铣加工类型的零件或者加工中心生产的零件，单件生产。

图2-1五羊上联板图样

如图2-1所示零件为铸件，结构形状比较复杂，是适合数控铣削或加工中心加工的一种典型零件。

由于铝硅合金具有良好的铸造性和切削加工性，为了获得各种形状与规格的优质精密铸件。

用于铸造的铝合金具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。

（1）有填充狭槽窄缝部分的良好流动性；

（2）有适应其他许多金属所要求的低熔点；

（3）导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；

（4） 

熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制；

（5）铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向：

（6）化学稳定性好，有高的抗蚀性能；

（7）不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理。

下面就该零件的工艺分析过程进行分析。

2.1零件图样分析

图2-2

1．结构分析

如图2-2所示零件由平面、孔、倒角、螺纹构成。

2．精度分析（如图2-2所示）

上联板A处孔内壁表面要求粗糙度6.3，

上联板B处上表面要求粗糙度6.3，

上联板C处上表面要求粗糙度6.3，

上联板D处孔内壁表面要求粗糙度1.6，

上联板E处表面要求粗糙度6.3，

其余要求粗糙度12.5。

3．余量分析

粗加工留余量0.5mm，半精加工留余量0.2mm，精加工留余量0mm。

4．结构工艺性分析

该铸件在开始加工前就做成如图2-3所示，所以我们在加工的时候就只要保证其余要求表面粗糙度就可以了。

图2-3铸件

2.2定位基准选择

1．用专用的上联板夹具来保证尺寸精度。

2.用专用的上联板夹具，以孔上表面和下表面作为定位基准。

2.3工艺方案拟定

通过查阅数控加工工艺教科书，得出各表面的加工方案如下：

点孔

钻孔

攻丝

铣孔

镗孔

2.4加工设备选择

机床是零件加工的物质基础，是加工质量和生产率的重要保障。

在选择所要加工零件的机床时要考虑到机床的技术规格要与被加工的工件的尺寸相适应、机床的精度要与被加工的工件要求的精度相适应、机床的生产率应与被加工工件的生产纲领相适应、机床的选用应与自身经济实力相适应、机床的使用应与现有生产条件相适应。

根据数控机床切削性能，我选择SINUMERIK803D的数控加工中心。

第三章五羊上联板的数控加工工序分析

数控加工工序为工序1:

加工零件，加工内容是：

点孔、钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹。

下面就数控加工工序进行具体分析。

图3-1上联板上表面图

3.1加工顺序（工步顺序）

加工分别以上下表面作为参照：

上表面（如图3-1）：

工步一：

点孔（A、B、C、D、E）

工步二：

钻孔（C、E）M6-H6

工步三：

钻孔（D）M8-H6

工步四：

钻孔（A、B）

工步五：

扩孔（A、B）

工步六，镗孔（A、B）

图3-2上联板下表面图

下表面（如图3-2）：

粗加工H的型腔、内壁及孔

加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。

考虑到半精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.5mm的精加工余量。

工步二：

半精加工H的型腔、内壁及大孔

考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步三：

精加工H的型腔、内壁及孔

为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步四：

粗加工I的型腔、内壁及孔

工步五：

半精加工I的型腔、内壁及大孔

工步六：

精加工I的型腔、内壁及孔

加工内容是内壁，根据内壁加工方案，以下表面为基准铣加工中间的型腔、内壁。

3.2装夹方案和夹具的选择

采用专用的上联板夹具（如图3-3）进行装夹，相对比较合理。

板料底面约束工件Z轴移动X、Y轴旋转三个自由度，后表面约束Y轴移动Z轴旋转两个自由度。

X轴移动作为对刀自由度。

图3-3夹具一

图3-4夹具二

3.3走刀路线的确定

点孔走刀加工轨迹————进刀路线

钻M6孔的走刀加工轨迹，攻丝的走到轨迹————进刀路线

钻M8孔的走刀加工轨迹，攻丝的走到轨迹————进刀路线

钻20孔的走刀加工轨迹————进刀路线

钻中心孔的进给路线图

粗精镗孔进给路线图

钻，扩，铰孔进给路线图

3.4选择刀具

在金属切削加工中，刀具材料的种类有很多，一般在通用机床上使用的刀具材料也可以在数控机床使用，但是刀具材料必须具备高的硬度、高的耐磨性、足够的强度和韧性、高的耐热性和良好的工艺性。

在数控加工常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷、金刚石和立方氮化硼。

在该零件的加工过程中使用的刀具材料是高速钢和硬质合金。

硬质合金是由高硬度、高熔点的金属碳化物和金属黏结剂用粉末冶金的方法制成的，和高速钢比，它的硬度高、耐磨性好、耐热性高。

因此该种刀具材料得到了广泛的应用。

钻点孔φ2中心钻（硬质合金）

钻螺纹孔M6φ5钻头（高速钢）

钻螺纹孔M8φ7钻头（高速钢）

钻大孔φ20钻头（高速钢）

扩孔φ12立铣刀（高速钢）

镗孔φ30镗刀

在上述分析的基础上编写相应的机械加工工艺过程卡片，具体卡片见附表1。

3.5确定工序尺寸

加工大孔时，保持工件的厚度20mm由工件的底面作为基准分粗、半精、精加工得到，粗加工时为保证半精加工的精度及表面粗造度，留0.5mm的精加工余量。

3.6确定切削用量

合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；

半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

因为加工量不大，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量为0.5，因为为平底立铣刀铣平面，选择刀具重合度为50%，则侧吃刀量为15mm，即行距为11mm。

根据FANUC数控铣床加工中心一书表2-1查得，高速钢立铣刀每齿进给量为进给量F=sf=0.07mm，在此因为表面粗糙度要不高，切削速度取120m/min，因此S=1000v/πd=1000×

120/π×

16=1500（r/min）。

根据上述分析，填写数控加工工序卡片（附表3）、数控加工刀具卡片（附表4）、数控加工进给路线图（附表5）。

第四章数控加工程序

根据数控加工工序卡和进给路线，编写数控加工程序，所选机床系统为SINUMERIK803D的加工中心。

程序如下：

铣加工孔

钻中心孔（2的中心钻）

O0001

G54G90G94G71M3S1000F80

GOZ100D1

MCALLCYCLE81（50,0,5,-2,0）

X0Y0

X-40Y-16.76

X-40Y-48.24

X-78Y-55

X-46Y-78

X-25Y-59

X40Y-16.76

X40Y-48.24

X78Y-55

X46Y-78

X25Y-59

MCALL

G0Z0DO

M5

M30

钻M6的孔（5的钻头）

G54G90G94G71M3S800F50

G0Z100D2

MCALLCYCLE83（50,,5,-55,,-6,,3,1,0,0.8,0）

G0Z0D0

攻螺纹（M6的螺纹刀）

G54G90G94G71M3S100F150

G0Z100D3

MCALLCYCLE84（50,0,5，-55,0，，3,,1,5,0,100,300）

钻M8的孔（6.75的钻头）

G0Z100D4

攻螺纹（M8的螺纹刀）

G0Z100D5

钻3个大孔（20的钻头）

G54G90G94G71M3S300F50

G0Z100D6

MCALLCYCLE83（50,0,5，-55,0，-6，，0，，，1,1）

铣孔（12的铣刀）

G54G90G94G71M3S750F60

$TC_DP6[1,7]=6

CFTCP

G0Z100D7

Z5

G1G41G91X15

G3X0Y0I-15Z-55TURN=10

G1G40X-15

G90Z5

镗孔22.5的孔

G54G90G94G71M3S1000F40

G0Z100D8

MCALLCYCLE86（50,0,5，-55,0，，3,0.1，，，0）

镗孔31的孔

铣孔（12的刀）

Z-7.5

G1G41G91X12.5

G3X0Y0I-12.5

G1G40X-12.5

Z-3

G1G41G91X24

G3X0Y0I-24

G1G40X-24

第五章结论

操作过程中，夹具选用上联板专用夹具，工件底面放垫块，保证底面与工作台平行，约束三个自由度，后侧面的顶尖与平口钳相连接，约束两个自由度。

在加工过程中考虑到工件的精度和表面粗造度，分粗加工和精加工。

粗加工时刀具的半径补偿值设定为刀具直径的一半,粗加工结束后测量一次工件的尺寸，然后修改刀具的半径补偿值主轴的转速和进给速度对工件进行精加工。

下图所示为加工结束后的完整的工件。

参考文献

1、王志平数控加工编程与操作高等教育出版社，2005

2、张耀宗机械加工工艺设计实用手册航空公司出版社，1999

3、赵长明机械加工工艺及编程机械工业出版社，1998

4、美国可切削性数据中心机械加工切削数据手册机械工业出版社1989

5、刘江数控编程机械工业出版社,1998

6、李真峰数控加工工艺上海交通出版社,2004

7、赵如福《金属机械加工工艺人员手册》上海科学技术出版社（第

三版）

8、赵长明《刀具设计手册》兵器工业出版社

9、马占永《机械加工工艺设计实用手册》航空工业出版社2003

10、陈宏钧《实用机械加工工艺手册》机械工业出版社2003

致谢

本论文是在付春梅老师的精心指导和关怀下完成的。

在此论文完成之际，谨向付春梅老师所授予的严谨、细致、认真的指导和所付出的心血，致以崇高的敬意和衷心的感谢！

向所有关心、支持、帮助过作者的各位老师、同学、朋友们表示谢意！

感谢常州轻院给予我的培养！

附表1机械加工工艺过程卡片

常州轻工职业技术学院

机械加工工艺过程卡片

产品型号

SK06342

零件图号

Cqy0656122110

产品名称

06数控342

零件名称

定位板

材料牌号

SiAlMnCPS

毛坯种类

铸件

毛坯外形尺寸

200×

70×

55

备注

工序号

工序名称

工序内容

车间

工段

设备

工艺装备

工时

1

加工零件

点孔、钻孔、攻丝

数控铣床

2

去毛刺

去零件周边多余的毛刺

锉刀

3

检查尺寸

测量工件的尺寸

游标卡尺

编制

审核

批准

共１页

第１页

附表2数控加工刀具卡片

名称

刀具号

刀具（直径）

刀具型号

方法

OrderGroup

中心钻

钻头2

MCALLCYCLE81

钻头M6

钻头5

ＳＷＣ１2×

１６×

３２×

９２ＨＳＳＡＬ

MCALLCYCLE83

攻螺纹

MCALLCYCLE84

钻头M8

4

钻头7

5

钻头

6

钻头20

立铣刀

7

铣刀12

ＳＷＣ１６×

扩孔

精镗刀

8

粗镗孔

MCALLCYCLE86

精镗孔

镗精孔

粗立铣刀

粗铣

精立铣刀

精铣

附表3数控加工工序卡片

数控加工工序卡片

上联板

设备名称

设备型号

程序编号

夹具代号

夹具名称

冷却液

粗、半精、精铣

数控加工中心

SINUMERIK803D

台虎钳

工

步

号

工步内容

刀具

量具及检具

主轴转速

（r/min）

切削速度

（m/min）

进给速度

（mm/r）

背吃刀量

（mm）

T01

Ø

2的中心钻

1000

80

T02

5的钻头

500

50

T03

100

150

T04

7的钻头

800

T05

T06

20的钻头

300

T07

12的立铣刀

750

60

T08

40

9

内径千分尺

10

11

7T0

共2页

第1页

附表4工序简图

加工中心

平口钳

工序简图：

第2页

附表５数控加工进给路线图

数控加工进给路线图